Сортамент швеллеров

Описание и характеристики

Швеллер – это металлопрокатное изделие, имеющее широчайшее применение в строительстве. Для изготовления используют разнообразные металлические сплавы.

Между собой швеллера отличаются методом прокатки: в результате горячего производства получается стальной (катаный); под действием пресса создают изделия из лёгких металлов (гнутый). Чаще всего используют швеллера горячего проката. Они могут разделяться на следующие виды:

* Стандартный швеллер (обычный) выпускают разнообразных серий:

— изделие, в котором внутренние полки имеют уклон (партия «У»);
— изделие, в котором внутренние полки располагаются параллельно (партия «П»);
— изделие экономичного образца, внутренние полки расположены параллельно (партия «Э»);
— изделие лёгкого образца с параллельными полками (партия «Л»);
— изделие специального образца (партия «С»).

* Швеллер по значениям ГОСТа. Для производства металлопрокатного изделия используют сталь двух видов: углеродистую и низколегированную. Для норм каждого вида указывают высоту, толщину и ширину полок швеллера (сортамент). По ГОСТовским стандартам горячекатаный швеллер 8240-89 должен соответствовать всем параметрам поперечного сечения.

* Швеллер специального образца изготавливают по индивидуальному циклу технологического процесса. При производстве соблюдают все нормативные размеры, сортамент швеллеров подгоняют под ГОСТ 8240-97.

На швеллера устанавливают маркировку, в зависимости от расстояния (от одной полки до другой в сантиметрах). Под грифом «Б» будет швеллер повышенной точности. Под грифом «В» создают швеллер с обычной точностью.

Чаще всего их применяют в автомобиле- и вагоностроении. С одинаковыми полочками изделие относят к ГОСТу 8278-89, а с неодинаковыми — к ГОСТу 8281-80. Все профили создаются на станках профилегибочного образца.

Швеллера имеют стандартную длину выпуска от 2 до 12 метров. Изделия более 12 метров считаются швеллерами специального предназначения. Массу швеллера можно определить по его длине, ширине полочек и серии выпуска (можно посмотреть в таблице №1).

Таблица №1

Маркировка и виды

По способу производства швеллеры можно разделить на две большие группы:

• Горячекатаные (производится с помощью технологии горячего катания, изготавливаются по ГОСТу 19425-74).
• Гнутый (производится с помощью технологии холодного катания).

Эти два вида швеллеров имеют различные эксплуатационные характеристики и сферу использования. Визуально отличить один вид от другого можно с помощью различий их углов. У гнутого швеллера они закруглены.

Кроме такого, все швеллеры делятся по размерам, регламентируемых нормативными документами. При этом существует три категории точности их изготовления:

• «А» — высокоточная.
• «Б» — повышенная.
• «В» — обычная.

Швеллеры могут иметь различный размер. Выбор этого изделия для той или иной конструкции определяется его расстоянием от одной полки до другой. По ГОСТу оно может быть 32–115 мм. Это расстояние обозначается в номенклатурных документах цифрой. Которая стоит сразу после обозначения элемента. И также разделяются эти изделия по длине. Она обычно варьируется в диапазон 4–12 метров. Высота полок швеллера может быть от 5 до 40 см.

В зависимости от прокатки горячекатаные швеллеры делятся на серии:

• «П» — полки располагаются параллельно друг другу.
• «У» — полки с уклоном.
• «Л» — полки располагаются параллельно, но изделие относится к легкой серии.
• «С» — специальная разновидность этого изделия.

Самыми популярными видами изделий такого типа являются:

• Тип 10. Имеющее широкую сферу применение изделие, которое отличается высокими механическими качествами и характеристиками. Используется в строительстве крупных промышленных объектов.
• Тип 14. Самый популярный тип швеллера, используемого в строительстве. Используется там, где нужно совершить тяжелое армирование несущих элементов зданий и конструкций. Обладает высокими эксплуатационными характеристиками и повышенной точностью.
• Тип 16. Используется в строительстве промышленных объектов. Обладает высокой прочностью и способен справиться с серьезными нагрузками.
• Тип 20. Используется в сложных конструкциях. Там, где необходимы высокая прочность и надежность изделия. Усиливает опоры мостов и используется для усиления перекрытий в многоэтажных домах.

Преимущества горячекатаного швеллера

Главным преимуществом этого изделия является его форма. Благодаря ей он и используется там, где нужны высокие показатели жесткости. Преимущества этого вида металлопроката:

• Возможность выдержать большие силовые нагрузки.
• Устойчивость к деформации.
• Устойчивость к механическим повреждениям.

Но это металлическое изделие имеет еще одно преимущество – швеллер устойчив к коррозии.

Преимущества гнутого швеллера

Производства этого вида металлопроката происходит на специальном профилегибочном станке. Парные прессующие валы с двух сторон действуют на заготовку из листового металла, придавая ей П-образную форму. С помощью современного оборудования этот процесс происходит в автоматическом режиме и имеет целый ряд преимуществ: скорость, возможность создания профиля любой формы и т. п.

В отличие от горячекатаного швеллера его гнутая разновидность обладает низким весом. Что позволяет использовать такой вид швеллера в облегченных металлоконструкциях. Низкая масса этого изделия сокращает время на его монтаж и уменьшает трудоемкость этого процесса.

Гнутый профиль используется:

• В строительстве зданий.
• При реконструкции построек.
• Вовремя проведения капитального ремонта.

Облегченные версии гнутого профиля можно использовать для сборки каркаса теплиц и возведения временных сооружений. Сферой использования этого изделия является не только строительство, но и вагоностроение, станкостроение, судостроение, автомобилестроение и т. п. С его помощью можно изготовить изделия, обладающие высоким сопротивлением нагрузкам, но обладающих небольшим весом.

Методика расчета швеллера на изгиб

Наиболее часто швеллер используют в качестве элемента, который работает на изгиб. Следовательно, ни один расчет данного профиля не обходится без определения его прочности под воздействием изгибных нагрузок. На сегодняшний день создано множество программных продуктов и калькуляторов расчета швеллера, которые позволяют произвести массовые, прочностные и проверочные расчеты.

Покажем, как самостоятельно всего за 3 шага найти момент сопротивления и подобрать соответствующий размер швеллера с учетом действующих нагрузок.

1. Сначала необходимо определить максимальное значение момента в профиле швеллера, который вычисляется по формуле:

М = 9,81 х q х l²/ 8 / 1000, где

q – значение распределенной нагрузки l – длина швеллера.

2. Зная изгибающий момент, определяем необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, чтобы обеспечить его прочность:

Wн = M х 1000 / Ry, где

Ry – расчетное значение сопротивления материала по пределу текучести (согласно СНиП 2-23-81).

3. Сравниваем полученное расчетное значение момента сопротивления швеллера и теоретические значения в таблицах ГОСТ, выбираем требуемый размер проката.

Классы Э и Л

Экономичная и легкая серии фасонного металлопроката отличаются толщиной стенок: она меньше стандартной. В марке 16п параметр составляет (в мм):

Экономичные — 4,7 (стенка) и 8,4 (каждая полка);

Легкие — 3,4 (стенка) и 5,3 (каждая полка).

Именно от этой характеристики зависят: масса одного метра и общий вес балки, количество в одной тонне, цена розничная и оптовая. Соответственно, изменяются физические характеристики: сопротивление при нагрузке, прочность, жесткость. От этих параметров зависит область применения балок, их долговечность, надежность, и, значит, качество строительства.

Сортамент швеллера № 16 и стандарты, по которым его производят

Швеллер 16 изготавливают только по стандарту 8240. Этот ГОСТ распространяется на стальные горячекатаные швеллерные изделия специального и общего назначения, которые в зависимости от номера профиля имеют высоту в диапазоне значений 50–400 мм и ширину полок – 32–115 мм.

Остановимся на ГОСТах, которые тоже используют при изготовлении швеллеров стандарта 8240. В этих ГОСТах приведены требования к качеству изготовления металлоизделий и их технические характеристики, а именно: прочность и другие свойства, а также классификация по ним; список применяемых для производства марок сталей с указанием их химического состава; прочие параметры готового проката. В зависимости от условий использования, а также назначения металлопродукции (в данном случае – швеллера) руководствуются каким-то одним из нижеприведенных стандартов:

• ГОСТ 19281-89 – распространяется на все виды металлопроката, производимые из стальных сплавов, имеющих повышенную прочность (подразумеваются низколегированные стали);
• ГОСТ 535-2005 – для изделий сортовых и фасонных как общего, так и специального назначения, сделанных из углеродистых сталей, имеющих обычное качество;
• ГОСТ Р 52927-2015 – распространяется на прокат, который производится из сплавов повышенной, высокой и нормальной прочности и предназначен для строительства причалов, понтонов, судов (речных и морских), нефтегазодобывающих платформ и прочих сварных конструкций;
• ГОСТ 27772-88 – распространяется на различные металлоизделия из углеродистых и низколегированных сплавов, предназначенные для стальных строительных конструкций, имеющих сварные и другие соединения;
• ГОСТ Р 55374-2012 – для некоторых типов горячекатаного проката, включая фасонный, предназначенных для применения в мостостроении и выполненных из легированных конструкционных сплавов.

Согласно стандарту 8240 все изделия, выпускаемые по нему, подразделяются на несколько видов. Первое, но не основное деление – по форме полок. Последние у швеллера могут быть:

1. С наклонную гранью на внутренней стороне швеллера.
2. С параллельными гранями.

Швеллер с наклонной гранью

Основное деление – по форме и геометрическим размерам поперечного сечения – на серии горячекатаных швеллерных профилей:

• У – изделия с полками 1 вида;
• П – швеллеры с полками 2 вида;
• Э – экономичные профили с полками 2 вида;
• Л – швеллеры легкой серии, имеющие полки 2 вида;
• С – специальные профили с полками 1 вида.

Кроме того, швеллер 16, как и ряд других изделий (иных типоразмеров) стандарта 8240, в сериях У, П и С представлен не одним, а несколькими видами. Имеется в виду, что есть профили основного типоразмера и дополнительных. Последние из этой же серии, с такой же высотой стенки и обозначаются так же. Но они отличаются от основного типоразмера большей массивностью. То есть у них толще стенки, шире полки и могут быть больше радиусы закругления на кромках последних. Швеллеры этих дополнительных типоразмеров относятся к усиленным. К их маркировке добавляются буквенные индексы: «а» – для первого дополнительного типоразмера и «б» – для второго, более мощного.

У швеллера № 16 есть только по одному (первому) дополнительному типоразмеру в сериях У, П и С. Таким образом, в соответствии с ГОСТ 8240 сортамент этого изделия состоит из 8-ми наименований. Это профили: 16У, 16аУ, 16П, 16аП, 16Э, 16Л, 16С и 16Са.

Таблицы размеров швеллеров в соответствии с ГОСТом

Швеллер – это довольно популярное изделие металлопроката, производимое из разных сортов стали. Сам термин имеет немецкое происхождение. Основной отличительной чертой профиля является П-образная форма изделия в поперечном сечении.

Изготовление швеллеров осуществляется на специальном оборудовании в соответствии с установленными стандартами качества

Для изготовления швеллеров используется спецоборудование. По способу производства различаются горячекатаные либо гнутые профили. По форме граней полок они могут быть параллельными или иметь определенный уклон внутри. В основе классификации также лежит числовое значение в виде номера возле соответствующей маркировки. Цифры указывают на размер, который определяется расстоянием между гранями полок снаружи.

Изготовление швеллеров, как и другой металлопрокатной продукции, регламентируется соответствующим ГОСТом, где четко прописаны основные требования к тому или иному типу профиля. Все данные наглядно приведены в таблицах. Например, нормативный документ «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент» (ГОСТ 8240 97) содержит 7 таких развернутых таблиц.

Воспользовавшись соответствующими табличным данными, можно определить качество изделия, соотнеся его реальные размеры с описанными в ГОСТе. В идеале показатели должны полностью совпадать, хотя иногда металлопродукция изготавливается под заказ. Индивидуальные профили выпускаются небольшими партиями – под конкретный проект. Цены швеллеров под заказ отличаются от стоимости продукции серийного производства.

В нормативах ГОСТа четко прописаны все требования, которым должен соответствовать швеллер того или иного типа

Стандартная высота швеллеров колеблется от 50 до 400 мм, ширина полочек – от 32 до 115 мм. Допустимая погрешность (по сравнению с указанными нормативными размерами) может составлять максимум 3 мм. Мерная длина швеллеров соответствует показателю от 4 до 13 м.

Вес швеллеров, их маркировка и условные обозначения

Для обозначения разных типов швеллеров используют специальную маркировку. Буква обозначает тип профиля, характеризуя особенности строения и расположения граней:

• «П» – указывает на параллельность;
• «У» – обозначает наличие уклона на гранях;
• «Э» – свидетельствует об экономичности;
• «Л» – подразумевает лёгкость;
• «С» – говорит о специальном назначении профиля.

Для определения видов швеллеров, а также их характеристик используют специальные условные обозначения

Кроме высоты изделия, применяются и другие показатели размеров. В таблицах они имеют специальные обозначения:

• h – это высота профиля, что является основной величиной, определяющей размер продукции металлопроката;
• b – указывает на ширину полок;
• S – показатель толщины главной стенки;
• R – определяет радиус закруглённой внутренней части полочки;
• t – указывает на толщину полок;
• r – это значение общего радиуса закруглённости полочек.

Важным показателем в выборе материала (при проектировании строительства) является вес швеллера. Правильный расчет данных позволяет точно рассчитать количество необходимой продукции и, таким образом, сэкономить на ее приобретении. Существует несколько методов вычисления веса погонного метра. Они зависят от способа изготовления проката

Например, для определения удельной массы горячекатаного швеллера берут во внимание показатели радиусов внутреннего закругления и закругления полочек

Чертеж швеллера из горячекатаной стали с уклоном и параллельными полками

Размеры швеллера по ГОСТу гнутого типа

Швеллер называется гнутым, потому что лист металла сгибают на листогибочных станках. Получить четкий угол, как на горячекатаных, нет возможности и скругление в месте перехода спинки в полочку плавное. Именно по этой части можно отличить один вид от другого. Этот вариант хорош тем, что имеет более низкую цену. Связано это с более простой технологией производства.

Чертеж швеллера гнутого с равными и разными полками

Как уже говорили, полочки гнутого швеллера могут быть одинаковой или разной длины. Сортамент одинаковых больше. Приводить таблицы размеров гнутого швеллера не имеет смысла. В его маркировке прописаны все требуемые параметры. Например, 100*50*2. Тут все просто: первой идет высота, второй — размер полок, третья цифра — толщина металла. С разнополочными ненамного сложнее: 65*55,20*3,5. Это швеллер с разными полками. Первая цифра — высота, вторая — длина длинной полки, третья — через запятую — короткая полка, а потом толщина металла.

Размеры с одинаковыми полками «от» и «до»

Чтобы выбрать материал для собственных нужд, желательно знать минимальный и максимальный размер этого вида проката. Конечно, размеры увеличиваются с некоторым шагом, но примерно можно сориентироваться, а затем посмотреть, что вам предлагают на местной металлобазе.

Фото гнутого швеллера

Обратите внимание на место изгиба. Оно плавное

Это отличительная черта гнутого варианта

Разбег параметров гнутого швеллера с одинаковыми полками зависит от типа стали, из которой изготовлено изделие. Размеры швеллера по ГОСТу могут быть такими:

• Сталь углеродистая кипящая и полуспокойная:
  • высота 25-410 мм,
  • длина полок 26-180 мм,
  • толщина 2,0 — 8,0 мм.
• Сталь углеродистая спокойная и низколегированная:
  • высота 25-310 мм,
  • длина полок 26-160 мм,
  • толщина 2,0 — 8,0 мм.

Обратите внимание. В отличие от катаного, гнутый имеет одинаковую толщину и на спинке, и на полках

Оно и понятно. Просто полосу металла согнули. В катаном заготовка разогревается, а потом формируются нужные параметры. И в этом принципиальное отличие.

Еще желательно знать, чем отличается один тип стали от другого. С легированными составами все ясно, свойства нержавеющей стали всем известны. А чем отличаются углеродистые — кипящая, полуспокойная, спокойная? А тем, что спокойная хорошо сваривается, кипящая — самая сложная для сварки, полуспокойная по этому параметру — где-то посередине.

Габариты разнополочного

Что касается разнополочного варианта, его также изготавливают из тех же сортов стали. Но разбег параметров от типа материала не зависит. Не в том смысле, что все размеры одинаковы, а в том, что предельные их значения — самые большие и самые маленькие — такие же. А размеры — высота и длина полок — понятное дело, отличаются.

Еще один вариант применения — каркас лестницы из швеллера

Итак, размеры гнутого П-образного швеллера с разными полками могут быть такими:

• высота 32 — 300 мм;
• длина полок:
  • длинной 22 — 160 мм,
  • короткой 12 — 90 мм,
• толщина швеллера 2,0 — 8,0 мм.

Как уже говорили, при обозначении размеров этого проката, длина полок указывается через запятую. Первая цифра — длинная полка, вторая — короткая. Например, 90*80,50*4. Читаем так, гнутый швеллер высотой 90 мм, длинная полка 80 мм, короткая — 50 мм, толщина металла — 4 мм.

Что такое швеллер: особенности и преимущества изделия

Швеллер – это металлопрокатный профиль с П-образным поперечным сечением. Производят его из нескольких видов стали, включая нержавейку. Именно поэтому характеристики сортамента швеллеров включают не только массу, размер, но и материал, а также технологию производства. Их изготавливают холоднокатаным или горячекатаным способом.

Гарантией качества швеллера служит его соответствие подходящему ГОСТу.

П-образные профили имеют конструктивные особенности. Большинство видов швеллеров с параллельными гранями полок, но существуют и такие, где грани не имеют параллельного расположения по отношению друг к другу, а выполнены с определенным наклоном. Главная особенность сортамента П-образных профилей заключается в высокой жесткости при небольшом весе, что обуславливает широкое применение материала в строительстве конструкций с высокой нагрузкой.

Благодаря главному качеству швеллеры имеют ряд преимуществ, среди которых:

• высокая степень прочности;
• отличная устойчивость к нагрузкам, действующим на изгиб;
• возможность противостоять нагрузкам разного направления, таких как сжатие или разрыв;
• противостояние ударным нагрузкам, которые могут привести к повреждениям готового сооружения механического характера.

У качественных швеллеров из высокопрочной стали, произведенных согласно требованиям ГОСТа, фактически отсутствуют слабые стороны, способные спровоцировать разрушения разного вида и характера.

Швеллер выполненный согласно всем стандартам отличается высокой прочностью и надежностью.

Related Posts via Categories

• Швеллеры из стали 09Г2С – горячекатаные и гнутые профили
• Оцинкованный швеллер – особенности производства, свойства и применение
• Площадь поверхности швеллера – как рассчитать самому?
• Швеллер 18 – каков список ГОСТов на него?
• Швеллер 12 – все, что нужно знать еще об одном незаменимом горячекатаном профиле
• Швеллер 14 – как отличить от других швеллеров и все его характеристики
• Швеллер 20 – все что нужно знать об универсальном и незаменимом прокате
• Швеллер 10 – точные сведения о незаменимом прокате
• Нержавеющий швеллер – производственные особенности и сферы применения
• Все о швеллере ГОСТ 8240-97 – серии, сортамент, вес и другие характеристики

Сферы применения металлических швеллеров

Все перечисленные преимущества предполагают их широкое использование в разных сферах производства и строительства, в том числе и в автомобилестроении. Это необходимый компонент в изготовлении грузовых автомобилей. Именно швеллеры играют усиливающую роль у несущих конструкций.

В масштабном строительстве эти изделия незаменимы в качестве поперечных опор и перекрытий между этажами. Также профиль с п-образным сечением используется как главный материал в строительстве каркасных сооружений, монтаже пандусов. Именно стальные швеллерообразные балки выдерживают высокую поперечную или осевую нагрузку и способны в несколько раз, если сравнивать с материалом из дерева, усилить прочность перекрытия. Это особенно актуально в строительстве перекрытий с большими пролетами.

На заметку! Главное условие правильного выбора материала – это его соответствие требованиям Госстандарта, которые указаны в специальных таблицах швеллеров. Их использование значительно упростит решение поставленной задачи.
П-образный профиль используется для возведения каркасных опорных конструкций.

Кроме машиностроения и создания каркасов, швеллеры как дополнительный материал используют и в других видах транспортного производства, например, в крано- и вагоностроении, где они служат в качестве рам и каркасов. Могут быть также использованы в процессе армирования конструкций из железобетона.

Швеллер: размеры, влияющие на сферу применения

Подводя итог сказанного выше, напрашивается вывод, что швеллер – это металлопрокатная продукция, которая применяется для армирования конструкций из железобетона, для производства крановой продукции, электроопор, мостов, нефтевышек и других масштабных сооружений. Широкий спектр использования обусловлен высоким уровнем прочности и устойчивости при сравнительно небольшой массе изделия. При этом разные размеры швеллеров применимы в конкретных областях или имеют специальное предназначение.

Так, благодаря своим компактным размерам швеллер 8 широко употребляется в индивидуальном строительстве в качестве бетонных перемычек, а также служит для изготовления основ в сооружении дверных и оконных проемов. Широкое применение, благодаря универсальному размеру и прочности, имеет швеллер 10, изготовленный методом горячей прокатки.

Сфера использования швеллера напрямую зависит от его размера и толщины стали.

Таким же способом производится и швеллер 12. Главная его положительная черта – отличная свариваемость. Его употребляют с целью увеличения несущей способности конструкции и в качестве армирования сооружений. Швеллер 14 производят с использованием прокатных станков. Усиленная жесткость предполагает его применение в качестве несущих балок в перекрытиях при возведении высотных зданий, а также в вагоностроении.

На заметку! При выборе продукции металлопроката следует помнить о существовании разных серий швеллеров. Профили, у которых грани полок размещены параллельно, маркируются буквой «П»; специальные швеллеры имеют пометку «С». Модели с наклоненными внутренними гранями полок обозначаются буквой «У»; экономичные профили соответствуют отметке «Э»; знак «Л» подразумевает облегченные версии швеллеров.

Швеллер 16, изготовленный способом горячей прокатки, широко используют в возведении высоток, а также в строительстве металлических опор для мостов. Размеры швеллера 18 позволяют употреблять его в качестве арматуры на высотных сооружениях и в конструкциях, имеющих высокую степень нагрузки.

Профили с маркировкой от 20 и выше могут использоваться для возведения мостов и других крупногабаритных объектов с высокой нагрузкой.

Профили с маркировкой 20, 22, 24 относятся к категории высокопрочных. Их используют в сооружении высоконагруженных строений и конструкций, которые движутся. Например, размеры швеллера 24 предполагают его применение в строительстве раздвижных мостов, а также кранов с высокой подъёмной способностью.

Швеллер 40, имея максимальную жесткость, используется в тяжелой промышленности, где предусмотрены колоссальные нагрузки, в судостроении, а также для сооружения нефтяных платформ.

Сортамент металлопроката: популярные виды продукции и алгоритмы расчета веса (прочитать подробнее)

Таким образом, швеллеры имеют большое значение в строительстве, поэтому широко применяются в разных его сферах. При выборе продукции необходимо ориентироваться в диапазоне размеров и знать основные характеристики каждого типа швеллеров. Это позволит подобрать нужную серию и максимально эффективно использовать данный вид металлопрокатной продукции.

Применение швеллеров

Сегодня спрос на подобные изделия достаточно высок, что обусловлено широким использованием бетонных и металлических конструкций. Привлекательность швеллера заключается в том, что он имеет малый вес, а выдержать может достаточно существенную нагрузку. Этой особенностью швеллер обязан своему П-образному профилю, который обеспечивает необходимое сочетание конструкционных свойств и надежности. Металлические конструкции этого типа могут использоваться и для строительства, и для выполнения ремонтных работ. Их применяют в самых различных областях, начиная от машиностроения, заканчивая созданием различных стеллажей.

Различные металлические конструкции, которые возводятся в рекламных целях или для прокладки коммуникаций тоже являются тем местом, где востребованы такие элементы. Швеллер 20, размеры которого изменяются в широких пределах, отлично подходит для этой цели.

От того где будет использоваться металлическая конструкция зависит её тип. Например, для работы под большой нагрузкой лучше использовать конструкцию, имеющую наклонные полки. На самом деле внешний контур изделия все также остается П-образным, однако внутренний уже имеет некоторые отклонения от этой формы, ведь наклон внутренних стенок может быть большим. За счет этого достигается повышенная толщина стенок и более высокая надежность.